-
-
Neue Sulfonamide
-
Die Erfindung betrifft neue Sulfonamide der allgemeinen Formel I
in der R1 Wasserstoff, Alkali, gegebenenfalls substituiertes Ammonium oder gegebenenfalls
substituiertes Alkyl und R2 gegebenenfalls substituiertes Alkyl, Alkenyl, Aralkyl
oder Cycloalkyl oder einen Rest der Formel
bedeuten, wobei R3 und R4 Alkylgruppen sind oder zusammen mit dem Stickstoffatom
einen gegebenenfalls durch ein Heteroatom unterbrochenen Fünf- oder Sechsring bilden,
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen ist dadurch gekennzeichnet,
daß man Verbindungen der allgemeinen Formel II
in der R1 die obengenannte Bedeutung hat, selektiv mit einem Sulfonylhalogenid der
Formel III
Hal-SO2-R² III, in der R2 die obengenannte Bedeutung
hat und Hal für Fluor, Chlor oder Brom steht, in- Gegenwart eines Erdalkalioxids
oder -carbonats bei einem pH-Wert von 3 bis 7 in Anwesenheit eines Verdünnungsmittels
bei Temperaturen von -20 bis +40 °C umsetzt.
-
Als Alkylsubstituenten kommen für R1 bis R4 z. B. in Betrachto Methyl,
Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, tert Butyl, n-Pentyl, 2-Pentyl, 3
Pentyl, tert. Amyl, Neopentyl, 2«Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 3-Methyl-2-butyl, n-Hexyl
2-Hexyl, 3-Hexyl, 2-Methyl-2-pentyl, 3-Methylpentyl, 3-Methyl-2-pentyl, 3-Methyl-3-pentyl,
4-Methyl-2-pentyl, 2,3-Dimethylbutyl, 4,4-Dimethylbutyl, 1 -Fluorethyl, 2-Fluorethyl,
2-Fluorpropyl, 3-Fluorpropyl, 2-Fluorbutyl, 2-Fluor-2-methyl-3-propyl, Trifluormethyl,
2,2-Difluorethyl, 2,2,2-Trifluorethyl, 1-Chlormethyl, 1-Chlorethyl, 2-Chlorethyl,
1-Chlorpropyl, 3-Chlorpropyl, 1-Chlor-2-propyl, 2-Chlorbutyl, 2-Chlor-3-methyl-3-propyl,
4-Chlorbutyl, 2,2,2-Trichlorethyl, 2-Brommethyl, 3-Brompropyl, 4-Brombutyl, 2-Brom-2-methyl-3-propyl,
2,3-Dibrom-1-propyl, 2-Methoxyethyl, 2,2-Dimethoxyethyl, 1-Ethoxyethyl, 2-Phenoxyethyl,
2-Tolyloxyethyl, 3-Methoxypropyl, Methoxyisopropyl, 3-Methoxybutyl, Ethoxy-tert
. -butyl, 2-Methylmercaptoethyl 2-Methylsulfonyl-ethyl, Methylsulfonyloxymethyl,
3-Ethylmercapto-propyl, 1-Methylmercapto-2-butyl, Diethylaminomethyl 2-Dimethylamino-ethyl
2-N-Phenylamino-ethyl; Piperidinomethyl, Morpholinomethyl, N-Methylaminosulfonyloxymethyl,
2-Cyanoethyl, 2-Acetoxyethyl, Carbomethoxymethyl, 2-Carbomethoxy-ethyl oder 2-Carbopropoxyethyl.
-
kann beispielsweise auch Wasserstoff, Natrium, Kalium, Ammonium, Trimethylammonium
oder Triethylammonium bedeuten.
-
Für R2 sind außerdem z. B. zu nennen: Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl,
1-Methyl-cyclopentyl, 1-Methyl-cyclohexyl, 4-Ethoxy-cyclohexyl, 2-Chlor-cyclohexyl,
4-Brom-cyclohexyl, Benzyl, 2-Ethylphenyl, 4-Tolylmethyl, 2-Chlorbenzyl, 4-Chlorbenzyl,
3,5-Dichlorbenzyl, 3-Nitrobenzyl, 4-Methoxybenzyl, 4-Acetoxybenzyl, 4-(2'-Chloracetyl)-benzyl,
Benzoylmethyl oder 4'-hlorbenzoyl-2-ethyl, Propen-2-yl-1, Buten-2-yl-1, 3-Chlorbuten-1-yl-4,
2-Methylbuten-2-yl-1, 2-Methylbuten-1-yl-3, Allyl, Methallyl, Crotyl, 2-Ethylhexen-2-yl-1,
Hexen-5-yl-l, Cyclohexen-2-yl-1, Dimethylamino, Diethylamino, Methylethyiamino,
2-Cyanoethylmethylamino, Methyl-n-propylamino, Di-n-propylamino, Diisopropylamino,
Di-n-butylamino, Di-n-hexylamino, Di-2-methoxyethylamino, N-Pyrrolidinyl, N-Piperidinyl,
N-Morpholinyl, N'-Methylpiperazinyl, N'-Isopropylpiperazinyl oder N'-Butylpiperazinyl.
-
Vorzugsweise steht R1 für Wasserstoff, Methyl oder Ethyl, R2 für Methyl,
Ethyl, Di-C1- bis C4-alkylamino, Pyrrolidino, Piperidino, Morpholino oder N-Methylpiperazino
R3 und R4 für Methyl oder Ethyl.
-
Für Hal sind z. B. Fluor, Chlor und Brom zu nennen.
-
Vorzugsweise steht Hal für Chlor.
-
Als Base können Erdalkalioxide oder -carbonate eingesetzt werden.
-
Vorzugsweise wird Calciumcarbonat verwendet.
-
Als Verdünnungsmittel können beispielsweise Wasser, Aceton, Methanol,
Ethanol, Ethylanglykoldimethylether, r N,-N -D imethylformamid und N-Methylpyrrolidon,
wäßrige Lösungen der genannten Verdünnungsmittel oder zweiphasige Systeme von Wasser
und Methyl-tert.-butylether, Diethylketon oder Essigester verwendet werden.
-
Bevorzugte Verdünnungsmittel sind Wasser, Aceton und waßrige Methanol-
oder Ethano-Lösungen.
-
Mesyliert man Verbindungen der Formel II in Gegenwart von Natronlauge
bei einem pH-Wert von 3,5 bis 4,5, wie in der DE-OS 29 38 633 zur selektiven Mesylierung
von 4-Chlor-1,3-phenylendiamin beschrieben, so erhält man nur eine Mischung zweier
isomerer Sulfonamide im Verhältnis von 1 : 1; auch bei Verwendung von anderen basischen
Verbindungen, wie z. B. sek. Alkaliphosphaten und Alkalicarbonaten oder bei anderen
pH-Bereichen erhält man keine isomerenreinen Sulfonamide.
-
Uberraschenderweise können jedoch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
die neuen Sulfonamide der Formel I einfach, kostengünstig und isomerenfrei in sehr
guten Ausbeuten hergestellt werden, wenn man als säurebindene Mittel Erdalkalioxide
oder -carbonate einsetzt.
-
Für die Umsetzung der Diamine der Formel II mit den Sulfonylhalogeniden
der Formel III werden beispielsweise molare Mengen im Verhältnis 1 : 1 verwendet.
Vorzugsweise wird ein geringer Überschuß von 10 - 40 Mol-% (bezogen auf die Diamine
der Formel II) Sulfonylhalogeniden eingesetzt.
-
Das Erdalkalioxid oder -carbonat kann entweder vorgelegt oder während
der Reaktion zudosiert werden. Die Umsetzung erfolgt beispielsweise bei einer Temperatur
von -20 bis +40 OC, insbesondere von -5 bis +10 OC und einem pH-Wert von 3 bis 7,
vorzugsweise von 4 bis 5.
-
Zweckmäßig wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, daß
man die Verbindung der Formel II in einem Verdünnungsmittel vorlegt, den pH-Wert
gegebenenfalls mit dem Erdalkalioxid oder -carbonat auf 4 bis 8 einstellt, das Sulfonylhalogenid
der Formel III in reiner oder in gelöster Form bei -5 bis +10 OC in 1 bis 3 Stunden
zudosiert, wobei der pH-Wert durch Zugabe des Erdalkalioxids oder -carbonats bei
4 bis 5 gehalten wird und die Mischung 1 bis 5 Stunden bei -5 bis +20 OC rührt.
Der Verlauf der Kondensation läßt sich z. B. dünnschichtchromatographisch verfolgen.
-
Nach beendeter Reaktion kann der pH-Wert der Mischung, z. B. durch
Zugabe von Natronlauge oder Salzsäure verändert werden und man erhält die erfindungsgemäßen
Verbindungen der Formel I durch Absaugen oder durch Extraktion der Mischung als
freie Basen oder beispielsweise als Hydrochloride. Weitere Einzelheiten können den
Beispielen entnommen werden.
-
Die Isomerenreinheit der Verbindungen der allgemeinen Formel I wurde
durch HPLC und durch NMR-Spektren bestätigt.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung
von Verbindungen der allgemeinen Formel IE bei denen R1 Wasserstoff, Methyl oder
Ethyl und R2 Methyl, Ethyl, Di-C1- bis C4-alkylamino, Pyrrolidino, Piperidino, Morpholino
oder N-Methylpiperazino bedeuten.
-
Technisch besonders wichtig sind Verbindungen der Formel Is bei denen
R1 für Wasserstoff steht, Die neuen Sulfonamide der Formel I sind wertvolle Diazokomponenten
für hochlichtechte Azofarbstoffe.
-
Beispiel 1 56,4 Teile (Gew.-Teile) Metaminsäure in 500 Teilen Wasser
werden mit Calciumcarbonat auf pH = 4 bis 5 gestellt. Bei 0 °C tropft man in 3 Stunden
40 Teile Methylsulfonylchlorid zu, wobei durch Zugabe von Calciumcarbonat (Verbrauch
insgesamt ca. 36 Teile) der pH-Wert der Mischung bei 4 bis 5 gehalten wird, rührt
noch ca. 3 Stunden bei 0 bis 20 OC nach und säuert die Mischung im Eisbad mit konz.
Salzsäure auf pH = 1 bis 2 an. Das ausgefallene Produkt wird abgesaugt und getrocknet.
Man erhält 77 Teile 2-Amino-4-methylsulfonylamino -benzolsulfosäure mit einem Schmelzpunkt
> 300 OC.
-
Beispiel 2 Verwendet man statt Methylsulfonylchlorld 60 Teile Methylsulfonylbromid
und arbeitet im übrigen analog Beispiel 1 so erhält man 71 Teile 2-Amino-4- methylsulfonylamino
-benzolsulfosäure mit einem Schmelzpunkt > 300 OC.
-
Beispiel 3 Verwendet man statt Methylsulfonylchlorid 50 Teile Allylsulfonylchlorid
und arbeitet im übrigen analog Beispiel 1, so erhält man 84 Teile 2-Amino-4- allylsulfonylamino
-benzolsulfosäure mit einem Schmelzpunkt 284 - 286 OC.
-
Beispiel 4 Verwendet man statt Methylsulfonylchlorid 50 Teile N,N-Dimethylaminosulfochlorid
und arbeitet im übrigen analog Beispiel 1, so erhält man 82 Teile 2-Amino-4-(N',N'-dimethylsulfamoylamino)-benzolsulfosäure
mit einem Schmelzpunkt 275 - 277 OC Beispiel 5 Zu 56,4 Teilen Metaminsäure, 36 Teilen
Calciumcarbonat und 500 Teilen Wasser tropft man bei 0 OC in 3 Stunden 40 Teile
Methylsulfonylchlorid, rührt noch ca. 3 Stunden bei 0 bis 20 OC nach und säuert
die Mischung auf pH = 1 bis 2 an.
-
Das ausgefallene Produkt wird abgesaugt und getrocknet.
-
Man erhält 74 Teile 2-Amino-4- methylsulfonylamino -benzolsülfosäure
mit einem Schmelzpunkt > 300 OC.